Определение узла может варьироваться в зависимости от контекста. Когда дело доходит до компьютерных или телекоммуникационных сетей, узлы могут выступать либо в качестве точки перераспределения, либо в качестве конечной точки связи. Обычно узел состоит из физического сетевого устройства, но в некоторых случаях используются виртуальные узлы.
Сетевой узел — это точка, где сообщение может быть создано, получено или передано. Здесь мы обсудим различные типы узлов Биткойна: полные узлы, суперузлы, узлы-майнеры и клиенты SPV.
Биткойн-узлы
Если погрузиться в контекст блокчейнов, которые спроектированы как распределенные системы, то сеть компьютерных узлов — это то, что позволяет использовать Биткойн в качестве децентрализованной одноранговой (P2P) цифровой валюты. Таким образом, он по своей конструкции устойчив к цензуре и не требует посредника для передачи транзакций от пользователя к пользователю (независимо от того, насколько далеко они находятся в мире).
Таким образом, узлы блокчейна несут ответственность за работу в качестве точки связи, которая может выполнять различные функции. Любой компьютер или устройство, подключающееся к интерфейсу Биткойн, можно рассматривать как узел в том смысле, что они каким-то образом взаимодействуют друг с другом. Эти узлы также могут передавать информацию о транзакциях и блоках внутри распределенной сети компьютеров, используя одноранговый протокол Биткойн. Однако каждый компьютерный узел определяется в соответствии со своими конкретными функциями, поэтому существуют разные типы узлов Биткойна.
Полные узлы
Полные узлы — это те, которые действительно поддерживают и обеспечивают безопасность Биткойна, и они незаменимы для сети. Эти узлы также можно назвать узлами полной проверки, поскольку они участвуют в процессе проверки транзакций и блоков на соответствие правилам консенсуса системы. Кроме того, полные узлы могут передавать новые транзакции и блоки в блокчейн.
Обычно полный узел загружает копию блокчейна Биткойн с каждым блоком и транзакцией, но это не является обязательным требованием для того, чтобы считаться полным узлом (вместо этого может использоваться уменьшенная копия блокчейна).
Полный узел Биткойн может быть создан с помощью различных программных реализаций, но наиболее используемой и популярной является Bitcoin Core. Вот минимальные требования для запуска полного узла Bitcoin Core:
Настольный компьютер или ноутбук с последней версией Windows, Mac OS X или Linux.
200 ГБ свободного дискового пространства.
2 ГБ памяти (ОЗУ).
Высокоскоростное подключение к Интернету со скоростью загрузки не менее 50 Кбит/с.
Безлимитное соединение или соединение с высокими лимитами загрузки. Полные узлы онлайн могут достигать или превышать использование загрузки в 200 ГБ/месяц и использование загрузки в 20 ГБ/месяц. Вам также потребуется загрузить около 200 ГБ при первом запуске полного узла.
Ваш полный узел должен работать не менее 6 часов в день. Еще лучше, если вы будете запускать его постоянно (24 часа в сутки, 7 дней в неделю).
Многие волонтерские организации и пользователи используют полные узлы Биткойн, чтобы помочь экосистеме Биткойн. По состоянию на 2022 год в сети Биткойн работает более 10 000 публичных узлов. Обратите внимание, что это число включает только публичные узлы, которые относятся к видимым и доступным узлам Биткойна, известным как прослушивающие узлы.
Помимо общедоступных узлов, существует множество других скрытых узлов, которые невидимы (непрослушиваемые узлы). Эти узлы обычно работают за брандмауэром, через скрытые протоколы, такие как Tor, или просто потому, что они были настроены так, чтобы не прослушивать соединения.
Прослушивающие узлы (суперузлы)
По сути, прослушивающий узел или суперузел — это полный общедоступный узел. Он связывается и предоставляет информацию любому другому узлу, который решает установить с ним соединение. Следовательно, суперузел — это, по сути, точка перераспределения, которая может действовать как источник данных и как мост связи.
Надежный суперузел обычно работает круглосуточно и без выходных и имеет несколько установленных соединений, передавая историю блокчейна и данные транзакций на множество узлов по всему миру. По этой причине суперузел, вероятно, потребует большей вычислительной мощности и лучшего подключения к Интернету по сравнению с полным скрытым узлом.
Узлы майнеров
Чтобы иметь возможность добывать биткойны в нынешнем конкурентном сценарии, необходимо инвестировать в специализированное оборудование и программы для майнинга. Эти программы (программное обеспечение) для майнинга не имеют прямого отношения к ядру Биткойна и выполняются параллельно, пытаясь добыть блоки Биткойна. Майнер может работать в одиночку (одиночный майнер) или в группах (майнер в пуле).
В то время как полные узлы соло-майнеров используют свою собственную копию блокчейна, майнеры пула работают вместе, каждый из которых вносит свой вклад в свои собственные вычислительные ресурсы (хеш-мощность). В пуле майнинга только администратор пула должен запускать полный узел, который можно назвать полным узлом майнера пула.
Облегченные или SPV-клиенты
Облегченные клиенты, также известные как клиенты упрощенной проверки платежей (SPV), используют сеть Биткойн, но на самом деле не действуют как полный узел. Таким образом, клиенты SPV не способствуют безопасности сети, поскольку они не хранят копию блокчейна и не участвуют в процессе проверки и проверки транзакций.
Короче говоря, SPV — это метод, с помощью которого пользователь может проверить, были ли некоторые транзакции включены в блок или нет, без необходимости загружать все данные блока. Таким образом, клиенты SPV полагаются на информацию, предоставляемую другими полными узлами (суперузлами). Легкие клиенты работают как конечные точки связи и используются многими криптовалютными кошельками.
Клиент против узлов майнинга
Важно отметить, что запуск полного узла — это не то же самое, что запуск полного узла майнинга. Хотя майнерам приходится инвестировать в дорогостоящее оборудование и программное обеспечение для майнинга, любой может запустить полностью проверяющий узел.
Прежде чем попытаться добыть блок, майнеру необходимо собрать ожидающие транзакции, которые ранее были признаны действительными полными узлами. Затем майнер создает блок-кандидат (с группой транзакций) и пытается добыть этот блок. Если майнеру удается найти допустимое решение для своего блока-кандидата, он транслирует его в сеть, чтобы другие полные узлы могли проверить достоверность блока. Таким образом, правила консенсуса определяются и защищаются распределенной сетью проверяющих узлов, а не майнерами.
Заключительные мысли
Узлы Биткойн обмениваются данными друг с другом через сетевой протокол Биткойн P2P и тем самым гарантируют целостность системы. Узел, который ведет себя некорректно или пытается распространить неверную информацию, быстро распознается честными узлами и отключается от сети.
Несмотря на то, что запуск узла с полной проверкой не приносит финансового вознаграждения, его настоятельно рекомендуется использовать, поскольку он обеспечивает доверие, безопасность и конфиденциальность пользователей. Полные узлы гарантируют соблюдение правил. Они защищают блокчейн от атак и мошенничества (например, двойных расходов). Кроме того, полному узлу не нужно доверять другим, и он позволяет пользователю полностью контролировать свои деньги.
